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La explicación de este fenómeno se encuentra en el flujo extra de carbono que llega a los ecosistemas acuáticos procedente de los terrestres, a través de la escorrentía tras las lluvias, lo que les permite quemar más carbono del que producen mediante la respiración.

“La respiración es un componente fundamental del ciclo del carbono y regula la concentración de CO2 en la atmósfera y, de este modo, el clima. Pero es sensible al aumento de la temperatura: cuanto más calor haga, mayor será el metabolismo, aumentará la respiración y la producción de CO2”, explica José María Montoya, uno de los autores del estudio e investigador en el Instituto de Ciencias del Mar (CSIC).

El cálculo de este aumento de las emisiones dióxido de carbono se ha realizado a través de un análisis de datos de tasas de respiración y una teoría matemática, creada en este trabajo, que combina los datos sobre la respiración de los organismos de diferentes ecosistemas con sus reacciones al aumento de las temperaturas.

Respiración ecosistémica

El trabajo, que se publica en Nature, permitió analizar los datos existentes sobre respiración ecosistémica (el conjunto de todas las respiraciones individuales de los organismos en un ecosistema) en diferentes tipos de hábitats, como bosques, suelos, ríos, lagos, estuarios y mares, y estimó qué ecosistemas respirarán más debido a un aumento de las temperaturas.

Ese cálculo se realizó teniendo en cuenta la energía de activación, que mide la sensibilidad de la producción de CO2 ante un cambio de temperatura.

“A corto plazo, hablamos de días y semanas, todos los ecosistemas se comportan igual: el mismo aumento de temperatura provoca el mismo aumento de CO2. Lo sorprendente es lo que ocurre a largo plazo. Durante un año, por ejemplo, la energía de activación de la respiración en los ecosistemas acuáticos puede llegar a ser el doble que la observada en los terrestres, lo que significa que producirán hasta el doble de CO2 en algunos casos”, indica Montoya.

Flujo de carbono

En los ecosistemas “cerrados”, que no cuentan con un aporte extra de carbono desde otro hábitat, los organismos no pueden respirar más carbono del que fijan de la atmósfera, producto de la fotosíntesis. Es el caso de los ecosistemas terrestres.

Por el contrario, los ecosistemas acuáticos reciben flujos de carbono fijado en los bosques y en los suelos, así como nutrientes lavados por las lluvias que van a parar a ríos, lagos, estuarios y el mar. Esto hace que no se vean limitados por la fotosíntesis y puedan quemar más de lo que producen.

“Esto lo observamos en prácticamente todos los sistemas acuáticos analizados, donde la energía de activación de la respiración es mayor que en los terrestres”, apunta el investigador. A largo plazo, los ecosistemas acuáticos emitirán a la atmósfera mayor cantidad de CO2, por lo que “es muy probable que aumenten aún más el efecto invernadero y el calentamiento climático asociado”, añade.

Las consecuencias a escala global requieren una modelización más detallada, pero el mecanismo y diferencias descubiertas en este trabajo son “un paso fundamental”, concluye el experto.

Referencia bibliográfica:

Gabriel Yvon‐Durocher, Jane M. Caffrey, Alessandro Cescatti, Matteo Dossena, Paul del Giorgio, Josep M. Gasol, José M. Montoya, Jukka Pumpanen, Peter A. Staehr, Mark Trimmer, Guy Woodward, Andrew P. Allen. “Reconciling the temperature dependence of respiration across timescales and ecosystem types”. Nature. DOI: 10.1038/nature11205

Fuente: CSIC